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臺達A2伺服在枕式包裝機送膜色標相位控制上的應用

時間:2020-06-19    作者:津信變頻    點擊:
枕式包裝機主體由送料部分、送膜部分和裁切部分構成。送料為主機,橫切刀與送料之間的位置關系固定,因此可以用電子凸輪控制橫切刀,送料部分包括一臺主軸編碼器,編碼器旋轉一圈正好對應送料輸送一個物料。



送膜控制有定長送膜和色標對標送膜兩種情況。定長送膜,只需根據主軸編碼器信號,主軸轉一圈(輸送一個物料),送膜部分輸送一段固定長度的膜即可,不需動態調整;色標對標送膜,不但要求主軸轉一圈輸送一段固定長度的膜,還要求膜上的色標點正好落在主軸的設定相位點上,以使橫切刀能精確地切在色標點上。因此色標對標送膜還需要根據檢測到的實際色標相位差,在生產過程中動態調整送膜電機的相位。

 

 

膜相位調整方法

 

 

主軸編碼器為24V,1024線的編碼器。使用PLC硬件高速計數器將主軸編碼器信號讀入PLC,為了保證精度,計數采用4倍頻。主軸每轉一圈,PLC計數4096,在Z相信號到達時,計數器值清零。

 

色標相位設定點以主軸編碼器作為參考。第一次啟動時,送膜伺服獨立旋轉,直到檢測到色標信號才暫停;然后主機低速啟動,等到主軸編碼器轉到色標相位設定點,送膜伺服立即與主軸嚙合,進入同步運行模式。以后,每一次檢測到色標信號,都會捕捉對應的主軸位置,計算與設定色標相位之間的誤差,以調整送膜伺服的運行。色標對準調整的原理如圖所示:


 

為了更加直觀,現舉例說明:

 

主軸每轉一圈需送膜L(mm),若色標點到達時主軸編碼器計數值為b,而設置的色標相位為a,則色標對標相位差為a-b,則(a-b)/4096×L即為送膜部分需要調整的相位對應薄膜長度。在設備上電時,根據設定的送膜長度和送膜色標追蹤速度系數,可求出理想的送膜速度以及色標追蹤的低、高速送膜速度,分別對應三個電子齒輪比分子。高速送膜速度用以使色標前移;低速送膜速度用以使色標后移。

 

由于設備是連續運轉的,當色標相位誤差小于半圈(2048)時,宜加速令送膜色標前移;當色標相位大于半圈時,宜減速令送膜色標后移;這樣才能以最優路徑盡快令色標定位到設定相位點。

 

以上送膜電子齒輪與調整步長均由PLC計算得到。三個電子齒輪比要通過RS-485通訊寫入送膜A2伺服驅動器,經過現場實際監測,發現RS485通訊可以有很好的實時性,滿足相位動態調整的需求。

 

 

使用效果
 

上述控制思想,上海津信在實踐中進行了驗證,系統運行效果良好,實現了高精度的送膜色標相位控制功能。

 

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